2024-2025學(xué)年專(zhuān)題11.2 導(dǎo)體的電阻（含答案）-高二物理舉一反三系列（人教版2019必修第三冊(cè)）

2024-2025學(xué)年專(zhuān)題11.2導(dǎo)體的電阻（含答案）-高二物理舉一反三系列（人教版2019必修第三冊(cè)）專(zhuān)題11.2導(dǎo)體的電阻【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1線性元件】 【題型2非線性元件】 【題型3歐姆定律的應(yīng)用】 【題型4電阻定律的應(yīng)用】 【題型5電阻率的問(wèn)題】 【題型6聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題】 【題型7綜合問(wèn)題】 【題型1線性元件】【例1】(多選)兩電阻R1和R2的伏安特性曲線如圖所示。從圖線可判斷()A.兩電阻阻值的關(guān)系是R1＞R2B.電阻一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而減小C.電壓相同時(shí)，通過(guò)R1的電流較大D.兩電阻串聯(lián)接入電路時(shí)，R1消耗的功率小【變式1-1】(多選)如圖所示，圖線a表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線b表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說(shuō)法正確的是()A．R1∶R2＝1∶3B．把R1拉長(zhǎng)到原來(lái)的3倍長(zhǎng)后電阻等于R2C．將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則功率之比P1∶P2＝1∶3D．將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流之比I1∶I2＝1∶3【變式1-2】有四個(gè)金屬導(dǎo)體，它的伏安特性曲線如圖所示，電阻最大的導(dǎo)體是()A．a(chǎn)B．QUOTEbbC．cQUOTEcD．dQUOTEd【變式1-3】一個(gè)電阻器，當(dāng)它兩端的電壓增加0.2V時(shí)，通過(guò)電阻器的電流增加2mA，則該電阻器的阻值是多少？【題型2非線性元件】【例2】如圖所示為通過(guò)某種半導(dǎo)體材料制成的電阻的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖線，在圖線上取一點(diǎn)M，其坐標(biāo)為(U0，I0)，其中過(guò)M點(diǎn)的切線與橫軸正向的夾角為β，MO與橫軸的夾角為α。則下列說(shuō)法正確的是()A．該電阻阻值隨其兩端電壓的升高而減小B．該電阻阻值隨其兩端電壓的升高而增大C．當(dāng)該電阻兩端的電壓U＝U0時(shí)，其阻值為eq\f(1,tanα)ΩD．當(dāng)該電阻兩端的電壓U＝U0時(shí)，其阻值為tanβΩ【變式2-1】(多選)某一熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在一次實(shí)驗(yàn)中，將該熱敏電阻與一小燈泡串聯(lián)，通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，M為兩元件的伏安特性曲線的交點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．圖線a是小燈泡的伏安特性曲線，圖線b是熱敏電阻的伏安特性曲線B．圖線b是小燈泡的伏安特性曲線，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線C．M點(diǎn)表示該狀態(tài)下，小燈泡的電阻等于熱敏電阻的阻值D．M點(diǎn)表示該狀態(tài)下，小燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等【變式2-2】(多選)在如圖甲所示的電路中，L1、L2和L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(shí)()A.L1的電阻為12ΩB.L1的電壓為L(zhǎng)2電壓的2倍C.L1消耗的電功率為0.75WD.L1、L2消耗的電功率的比值等于4∶1【變式2-3】(多選)我國(guó)已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷(xiāo)售100W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈。假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示。圖像上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角，A點(diǎn)的切線與橫軸成β角，U0、I0為已知，則()A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tanβC.在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為U0I0D.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為eq\f(U0,I0)【題型3歐姆定律的應(yīng)用】【例3】在長(zhǎng)度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場(chǎng)力作用下先做加速運(yùn)動(dòng)，然后與做熱運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速，如此往復(fù)……所以，我們通常將自由電子的這種運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成速率為v(不隨時(shí)間變化)的定向運(yùn)動(dòng)。已知阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于()A.eq\f(kl,neS) B.eq\f(kl,ne2S)C.eq\f(kS,nel) D.eq\f(kS,ne2l)【變式3-1】在如圖所示的電路中，AB為粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為L(zhǎng)的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖像應(yīng)為下圖中的()【變式3-2】如果人體的最小電阻是800Ω，已知通過(guò)人體的電流為50mA時(shí)，就會(huì)引起呼吸器官麻痹，不能自主擺脫電源，試求安全電壓.【變式3-3】普通電話用的是炭精話筒，里面碳粒的電阻能在45Ω～55Ω的范圍里變化，當(dāng)加上6V的電壓時(shí)，電路中的電流變化范圍是多少？（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【題型4電阻定律的應(yīng)用】【例4】如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)為ab＝10cm，bc＝5cm，當(dāng)將C與D接入電壓恒為U的電路時(shí)，電流為2A，若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為()A．0.5AB．1AC．2A D．4A【變式4-1】(多選)對(duì)于一根常溫下阻值為R的均勻金屬絲，下列說(shuō)法中正確的是()A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，則電阻變?yōu)閑q\f(1,4)RC．若加在金屬絲兩端的電壓從零逐漸增大到U0，則任一狀態(tài)下的eq\f(U,I)的值不變D．若把金屬絲的溫度降低到絕對(duì)零度附近，則電阻率可能會(huì)突然變?yōu)榱恪咀兪?-2】如圖所示，橫截面都是正方形的三段導(dǎo)體，它們的材料和長(zhǎng)度都相同，導(dǎo)體B剛好能嵌入導(dǎo)體A，導(dǎo)體C剛好能嵌入導(dǎo)體B，現(xiàn)將三段導(dǎo)體串聯(lián)接入到同一電路中，則()A．導(dǎo)體C的電阻最大B．導(dǎo)體A兩端的電壓最大C．導(dǎo)體B消耗的電功率最大D．三段導(dǎo)體在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等【變式4-3】用電器到發(fā)電站的距離為l，線路上的電流為I，已知輸電線的電阻率為ρ。為使線路上的電壓降不超過(guò)U，那么，輸電線橫截面積的最小值為()A.eq\f(ρlI,U) B.eq\f(2ρlI,U)C.eq\f(U,ρlI) D.eq\f(2Ul,Iρ)【題型5電阻率的問(wèn)題】【例5】電線是家庭裝修中不可或缺的基礎(chǔ)建材，電線的質(zhì)量直接關(guān)系到用電安全。某型號(hào)電線每卷長(zhǎng)度為100m，銅絲直徑為1.6mm。為檢驗(yàn)其導(dǎo)電性能，現(xiàn)給整卷電線加上1.50V恒定電壓，測(cè)得通過(guò)電線的電流為1.20A，由此可知此電線所用銅的電阻率約為()A．1.7×10－9Ω·m B．2.5×10－8Ω·mC．1.1×10－7Ω·m D．5.0×10－6Ω·m【變式5-1】復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)宣稱(chēng)已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝eq\f(1,ρ)。下列說(shuō)法正確的是()A．材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)B．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C．電導(dǎo)率的單位是eq\f(1,Ω·m)D．電導(dǎo)率大小與溫度無(wú)關(guān)【變式5-2】如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿(mǎn)某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U-I圖像如圖乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？【變式5-3】?jī)筛牧舷嗤木鶆驅(qū)Ь€x和y，其中，x長(zhǎng)為l，y長(zhǎng)為2l，串聯(lián)在電路上時(shí)沿長(zhǎng)度方向的電勢(shì)φ隨位置的變化規(guī)律如圖所示，那么，x和y兩導(dǎo)線的電阻和橫截面積之比分別為()A．3∶11∶6 B．2∶31∶6C．3∶21∶5 D．3∶15∶1【題型6聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題】【例6】一根細(xì)橡膠管中灌滿(mǎn)鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口，管中鹽水柱長(zhǎng)為40cm時(shí)測(cè)得電阻為R.若鹽水柱的電阻隨長(zhǎng)度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同，現(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長(zhǎng)至50cm(鹽水體積不變，仍充滿(mǎn)橡膠管)，則鹽水柱電阻變?yōu)?)A.eq\f(4,5)RB.eq\f(5,4)RC.eq\f(16,25)RD.eq\f(25,16)R【變式6-1】某研究性學(xué)習(xí)小組描繪了三種電學(xué)元件的伏安特性曲線，如圖所示，下列判斷中正確的是()A.圖甲反映該電學(xué)元件的導(dǎo)電性能隨電壓的增大而增強(qiáng)B.圖乙反映該電學(xué)元件的導(dǎo)電性能隨溫度的升高而減弱C.圖丙反映該電學(xué)元件加正向電壓和反向電壓時(shí)導(dǎo)電性能一樣D.圖丙反映該電學(xué)元件如果加上較高的反向電壓(大于40V)時(shí)，反向電流才急劇變大【變式6-2】小明在一根細(xì)橡膠管中灌滿(mǎn)食鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱．他將此鹽水柱接到電源兩端，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻恒定．握住鹽水柱兩端將它水平均勻拉伸到原長(zhǎng)的1.2倍，若忽略溫度對(duì)電阻率的影響，則此鹽水柱()A．通過(guò)的電流增大B．兩端的電壓增大C．阻值增大為原來(lái)的1.2倍D．電功率增大為原來(lái)的1.44倍【變式6-3】電位器是變阻器的一種．如圖所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來(lái)，利用它改變燈泡的亮度，下列說(shuō)法正確的是()A．串接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗B．串接A、C使滑動(dòng)觸頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮C．串接A、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗D．串接B、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮【題型7綜合問(wèn)題】【例7】如圖所示，圖線①、②分別表示小燈泡和電阻定值R的伏安特性曲線，P為圖線①上一點(diǎn)，縱坐標(biāo)為I2，橫坐標(biāo)為U1，PN為過(guò)P點(diǎn)的切線，交縱軸于I1且與圖線②平行。則下列說(shuō)法中正確的是()A．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻與電阻R的阻值相等B．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)C．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2－I1)D．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的功率大小為圖線①與橫軸所圍圖形面積的數(shù)值【變式7-1】一個(gè)內(nèi)阻可以忽略的電源，給一個(gè)絕緣圓管里的水銀供電，電流為0.1A，若把全部水銀倒在一個(gè)內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管里，那么通過(guò)的電流將是()A．0.4AB．0.8AC．1.6AD．3.2A【變式7-2】如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷正確的是()A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示電阻絲的阻值與電壓成正比【變式7-3】(多選)某種材料的圓柱形導(dǎo)體的長(zhǎng)度為l，橫截面的直徑為d，導(dǎo)體兩端所加電壓為U，當(dāng)這三個(gè)物理量中僅有一個(gè)物理量改變時(shí)，關(guān)于導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率，下列說(shuō)法正確的是()A．電壓變?yōu)?U，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．導(dǎo)體的長(zhǎng)度變?yōu)?l，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)C．導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?d，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)D．導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)閑q\f(d,2)，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變

專(zhuān)題11.2導(dǎo)體的電阻【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1線性元件】 【題型2非線性元件】 【題型3歐姆定律的應(yīng)用】 【題型4電阻定律的應(yīng)用】 【題型5電阻率的問(wèn)題】 【題型6聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題】 【題型7綜合問(wèn)題】 【題型1線性元件】【例1】(多選)兩電阻R1和R2的伏安特性曲線如圖所示。從圖線可判斷()A.兩電阻阻值的關(guān)系是R1＞R2B.電阻一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而減小C.電壓相同時(shí)，通過(guò)R1的電流較大D.兩電阻串聯(lián)接入電路時(shí)，R1消耗的功率小答案CD解析I－U圖像的斜率k＝eq\f(I,U)＝eq\f(1,R)，即圖像的斜率越大，電阻越小，故有R1＜R2，A錯(cuò)誤；根據(jù)I－U圖像可得電阻一定時(shí)，電流隨電壓的增大而增大，B錯(cuò)誤；從I－U圖像中可得電壓相同時(shí)，通過(guò)電阻R1的電流較大，C正確；兩電阻串聯(lián)接入電路時(shí)，通過(guò)兩電阻的電流相同，根據(jù)公式P＝I2R可得電阻越大，消耗的電功率越大，故D正確?！咀兪?-1】(多選)如圖所示，圖線a表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線b表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說(shuō)法正確的是()A．R1∶R2＝1∶3B．把R1拉長(zhǎng)到原來(lái)的3倍長(zhǎng)后電阻等于R2C．將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則功率之比P1∶P2＝1∶3D．將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流之比I1∶I2＝1∶3解析：選AC根據(jù)I-U圖像知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1∶R2＝1∶3，A正確；把R1拉長(zhǎng)到原來(lái)的3倍長(zhǎng)后，橫截面積減小為原來(lái)的eq\f(1,3)，根據(jù)公式R＝ρeq\f(l,S)可得，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，B錯(cuò)誤；串聯(lián)電路電流相等，所以將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，電流比I1∶I2＝1∶1，根據(jù)公式P＝I2R可得，功率之比P1∶P2＝1∶3，C正確；并聯(lián)電路電壓相等，電流比等于電阻之反比，所以將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，電流比I1∶I2＝3∶1，D錯(cuò)誤?！咀兪?-2】有四個(gè)金屬導(dǎo)體，它的伏安特性曲線如圖所示，電阻最大的導(dǎo)體是()A．a(chǎn)B．QUOTEbbC．cQUOTEcD．dQUOTEd答案：D【變式1-3】一個(gè)電阻器，當(dāng)它兩端的電壓增加0.2V時(shí)，通過(guò)電阻器的電流增加2mA，則該電阻器的阻值是多少？答案：100Ω解析：設(shè)原來(lái)加在電阻器兩端的電壓是UQUOTEU，電流是IQUOTEI.變化后電阻兩端的電壓是UQUOTEU+0.2，電流是IQUOTEI+0.002由歐姆定律得UI=U+0.2I+0.002QUOTEUI=U+0.2I+0.002，解得：UI=100QUOTEUI=100Ω.【題型2非線性元件】【例2】如圖所示為通過(guò)某種半導(dǎo)體材料制成的電阻的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖線，在圖線上取一點(diǎn)M，其坐標(biāo)為(U0，I0)，其中過(guò)M點(diǎn)的切線與橫軸正向的夾角為β，MO與橫軸的夾角為α。則下列說(shuō)法正確的是()A．該電阻阻值隨其兩端電壓的升高而減小B．該電阻阻值隨其兩端電壓的升高而增大C．當(dāng)該電阻兩端的電壓U＝U0時(shí)，其阻值為eq\f(1,tanα)ΩD．當(dāng)該電阻兩端的電壓U＝U0時(shí)，其阻值為tanβΩ解析：選A由圖像可知，斜率表示電阻的倒數(shù)，半導(dǎo)體的伏安特性曲線斜率變大，則阻值隨電壓的升高而變小，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)該電阻兩端的電壓U＝U0時(shí)，電阻R＝eq\f(U0,I0)，由于縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的標(biāo)度不確定，所以不能用R＝tanα，更不能用tanβ計(jì)算，故C、D錯(cuò)誤。【變式2-1】(多選)某一熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在一次實(shí)驗(yàn)中，將該熱敏電阻與一小燈泡串聯(lián)，通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，M為兩元件的伏安特性曲線的交點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．圖線a是小燈泡的伏安特性曲線，圖線b是熱敏電阻的伏安特性曲線B．圖線b是小燈泡的伏安特性曲線，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線C．M點(diǎn)表示該狀態(tài)下，小燈泡的電阻等于熱敏電阻的阻值D．M點(diǎn)表示該狀態(tài)下，小燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等解析：選BCD隨著電壓的增加，元件的熱功率增加，溫度升高；從圖像可以看出，圖線a對(duì)應(yīng)電阻減小，圖線b對(duì)應(yīng)電阻增加；熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增加，故圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線，圖線b是小燈泡的伏安特性曲線，A錯(cuò)誤，B正確；圖線中的M點(diǎn)電流和電壓都相等，根據(jù)歐姆定律可知電阻相等，功率P＝UI也相等，C、D正確?！咀兪?-2】(多選)在如圖甲所示的電路中，L1、L2和L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(shí)()A.L1的電阻為12ΩB.L1的電壓為L(zhǎng)2電壓的2倍C.L1消耗的電功率為0.75WD.L1、L2消耗的電功率的比值等于4∶1答案AC解析電路中的總電流為0.25A，L1中電流為0.25A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓為3.0V，L1的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(3.0,0.25)Ω＝12Ω，故選項(xiàng)A正確；L1消耗的電功率為P1＝UI＝0.75W，故選項(xiàng)C正確；根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，L2中電流為0.125A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓大約為0.3V，L1的電壓大約為L(zhǎng)2電壓的10倍，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；L2消耗的電功率為P2＝UI＝0.3×0.125W＝0.0375W，L1、L2消耗的電功率的比值eq\f(P1,P2)＝20＞4，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！咀兪?-3】(多選)我國(guó)已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷(xiāo)售100W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈。假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示。圖像上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角，A點(diǎn)的切線與橫軸成β角，U0、I0為已知，則()A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tanβC.在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為U0I0D.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為eq\f(U0,I0)答案CD解析白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為eq\f(U0,I0)，不能表示為tanβ或tanα，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；在A點(diǎn)，白熾燈的功率可表示為U0I0，選項(xiàng)C正確。【題型3歐姆定律的應(yīng)用】【例3】在長(zhǎng)度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場(chǎng)力作用下先做加速運(yùn)動(dòng)，然后與做熱運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速，如此往復(fù)……所以，我們通常將自由電子的這種運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成速率為v(不隨時(shí)間變化)的定向運(yùn)動(dòng)。已知阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于()A.eq\f(kl,neS) B.eq\f(kl,ne2S)C.eq\f(kS,nel) D.eq\f(kS,ne2l)解析：選B電子定向移動(dòng)，由平衡條件得，kv＝eeq\f(U,l)，則U＝eq\f(kvl,e)，導(dǎo)體中的電流I＝neSv，電阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(kl,ne2S)，選項(xiàng)B正確。【變式3-1】在如圖所示的電路中，AB為粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為L(zhǎng)的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖像應(yīng)為下圖中的()解析：選A根據(jù)電阻定律，橫坐標(biāo)為x的點(diǎn)與A點(diǎn)之間的電阻R＝ρeq\f(x,S)，這兩點(diǎn)間的電壓U＝IR＝Iρeq\f(x,S)(I、ρ、S為定值)，故U跟x成正比例關(guān)系，A正確。【變式3-2】如果人體的最小電阻是800Ω，已知通過(guò)人體的電流為50mA時(shí)，就會(huì)引起呼吸器官麻痹，不能自主擺脫電源，試求安全電壓.答案：小于40V解析：已知通過(guò)人體的電流為50mA時(shí)，就會(huì)引起呼吸器官麻痹，人體的最小電阻是800ΩQUOTEΩ，所以，最小電壓是U=IR=40VQUOTEU=IR=40V.【變式3-3】普通電話用的是炭精話筒，里面碳粒的電阻能在45Ω～55Ω的范圍里變化，當(dāng)加上6V的電壓時(shí)，電路中的電流變化范圍是多少？（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）答案：0.109A～0.133A解析：普通電話用的是炭精話筒，里面碳粒的電阻能在45Ω～55Ω的范圍里變化，當(dāng)加上6V的電壓時(shí)，根據(jù)歐姆定律得，電流的變化范圍是0.109A～0.133A.【題型4電阻定律的應(yīng)用】【例4】如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)為ab＝10cm，bc＝5cm，當(dāng)將C與D接入電壓恒為U的電路時(shí)，電流為2A，若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為()A．0.5AB．1AC．2A D．4A解析：選A設(shè)金屬薄片厚度為d′，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，有RCD＝ρeq\f(lbc,lab·d′)，RAB＝ρeq\f(lab,lbc·d′)，故eq\f(RCD,RAB)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(lbc,lab)))2＝eq\f(1,4)；根據(jù)歐姆定律，電壓相同時(shí)，電流與電阻成反比，故兩次電流之比為4∶1，故第二次電流為0.5A，A正確?！咀兪?-1】(多選)對(duì)于一根常溫下阻值為R的均勻金屬絲，下列說(shuō)法中正確的是()A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，則電阻變?yōu)閑q\f(1,4)RC．若加在金屬絲兩端的電壓從零逐漸增大到U0，則任一狀態(tài)下的eq\f(U,I)的值不變D．若把金屬絲的溫度降低到絕對(duì)零度附近，則電阻率可能會(huì)突然變?yōu)榱憬馕觯哼xBD設(shè)金屬絲的體積為V，原長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，由電阻定律可得R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L2,V)，常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?00R，A錯(cuò)誤；常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，則電阻變?yōu)閑q\f(1,4)R，B正確；若加在金屬絲兩端的電壓增大，金屬絲發(fā)熱，金屬絲的電阻率增大，由R＝ρeq\f(L,S)可知，電阻變大，由R＝eq\f(U,I)可知，eq\f(U,I)的比值較大，C錯(cuò)誤；若把金屬絲的溫度降低到絕對(duì)零度附近，則電阻率會(huì)突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)，D正確?！咀兪?-2】如圖所示，橫截面都是正方形的三段導(dǎo)體，它們的材料和長(zhǎng)度都相同，導(dǎo)體B剛好能嵌入導(dǎo)體A，導(dǎo)體C剛好能嵌入導(dǎo)體B，現(xiàn)將三段導(dǎo)體串聯(lián)接入到同一電路中，則()A．導(dǎo)體C的電阻最大B．導(dǎo)體A兩端的電壓最大C．導(dǎo)體B消耗的電功率最大D．三段導(dǎo)體在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等解析：選D由題知三個(gè)電阻的電阻率ρ相同，長(zhǎng)度l相同，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可知比較橫截面積S即可比較三者電阻的大小，由幾何知識(shí)得SA＝(eq\r(3)L)2－(eq\r(2)L)2＝L2，SB＝(eq\r(2)L)2－(L)2＝L2，SC＝L2，所以三個(gè)電阻的阻值相等，故A錯(cuò)誤；由于三個(gè)電阻串聯(lián)且阻值相等，故根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，則流過(guò)它們的電流相等，各自?xún)啥说碾妷海牡碾姽β?，在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量均相等，故B、C錯(cuò)誤，D正確?！咀兪?-3】用電器到發(fā)電站的距離為l，線路上的電流為I，已知輸電線的電阻率為ρ。為使線路上的電壓降不超過(guò)U，那么，輸電線橫截面積的最小值為()A.eq\f(ρlI,U) B.eq\f(2ρlI,U)C.eq\f(U,ρlI) D.eq\f(2Ul,Iρ)答案B解析輸電線的總長(zhǎng)為2l，R＝eq\f(U,I)＝ρ·eq\f(2l,S)，則S＝eq\f(2ρlI,U)，故B正確。【題型5電阻率的問(wèn)題】【例5】電線是家庭裝修中不可或缺的基礎(chǔ)建材，電線的質(zhì)量直接關(guān)系到用電安全。某型號(hào)電線每卷長(zhǎng)度為100m，銅絲直徑為1.6mm。為檢驗(yàn)其導(dǎo)電性能，現(xiàn)給整卷電線加上1.50V恒定電壓，測(cè)得通過(guò)電線的電流為1.20A，由此可知此電線所用銅的電阻率約為()A．1.7×10－9Ω·m B．2.5×10－8Ω·mC．1.1×10－7Ω·m D．5.0×10－6Ω·m解析：選B給整卷電線加上1.50V恒定電壓，測(cè)得通過(guò)電線的電流為1.20A，則導(dǎo)線的電阻值為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(1.50,1.20)Ω＝1.25Ω，又R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(l,π\(zhòng)b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2)＝eq\f(4ρl,πd2)，代入數(shù)據(jù)可得ρ＝2.5×10－8Ω·m，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。【變式5-1】復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)宣稱(chēng)已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝eq\f(1,ρ)。下列說(shuō)法正確的是()A．材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)B．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C．電導(dǎo)率的單位是eq\f(1,Ω·m)D．電導(dǎo)率大小與溫度無(wú)關(guān)解析：選C材料的電導(dǎo)率越小，電阻率越大，則其導(dǎo)電性能越弱，A錯(cuò)誤；材料的電導(dǎo)率與材料的形狀無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；根據(jù)R＝ρeq\f(l,S)，則σ＝eq\f(1,ρ)＝eq\f(l,RS)，則電導(dǎo)率的單位是eq\f(m,Ω·m2)＝eq\f(1,Ω·m)，C正確；導(dǎo)體的電阻率與溫度有關(guān)，則電導(dǎo)率大小與溫度有關(guān)，D錯(cuò)誤?！咀兪?-2】如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿(mǎn)某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U-I圖像如圖乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？解析：由題圖乙可求得U＝10V時(shí)，電解液的電阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω由題圖甲可知電解液容器長(zhǎng)l＝a＝1m截面積S＝bc＝0.02m2結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m。答案：40Ω·m【變式5-3】?jī)筛牧舷嗤木鶆驅(qū)Ь€x和y，其中，x長(zhǎng)為l，y長(zhǎng)為2l，串聯(lián)在電路上時(shí)沿長(zhǎng)度方向的電勢(shì)φ隨位置的變化規(guī)律如圖所示，那么，x和y兩導(dǎo)線的電阻和橫截面積之比分別為()A．3∶11∶6 B．2∶31∶6C．3∶21∶5 D．3∶15∶1答案A解析由題圖可知導(dǎo)線x兩端的電壓U1＝6V，導(dǎo)線y兩端的電壓U2＝2V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知x和y兩導(dǎo)線的電阻之比為R1∶R2＝U1∶U2＝3∶1，故B、C錯(cuò)誤；由R＝ρeq\f(l,S)可知x和y兩導(dǎo)線的橫截面積之比S1∶S2＝1∶6，故A正確，D錯(cuò)誤．【題型6聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題】【例6】一根細(xì)橡膠管中灌滿(mǎn)鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口，管中鹽水柱長(zhǎng)為40cm時(shí)測(cè)得電阻為R.若鹽水柱的電阻隨長(zhǎng)度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同，現(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長(zhǎng)至50cm(鹽水體積不變，仍充滿(mǎn)橡膠管)，則鹽水柱電阻變?yōu)?)A.eq\f(4,5)RB.eq\f(5,4)RC.eq\f(16,25)RD.eq\f(25,16)R答案D解析由于總體積不變，設(shè)40cm長(zhǎng)時(shí)鹽水柱的橫截面積為S，則鹽水柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm后，橫截面積S′＝eq\f(4,5)S，根據(jù)電阻定律得：R＝ρeq\f(40,S)，R′＝ρeq\f(50,\f(4,5)S)，聯(lián)立兩式得R′＝eq\f(25,16)R，選項(xiàng)D正確．【變式6-1】某研究性學(xué)習(xí)小組描繪了三種電學(xué)元件的伏安特性曲線，如圖所示，下列判斷中正確的是()A.圖甲反映該電學(xué)元件的導(dǎo)電性能隨電壓的增大而增強(qiáng)B.圖乙反映該電學(xué)元件的導(dǎo)電性能隨溫度的升高而減弱C.圖丙反映該電學(xué)元件加正向電壓和反向電壓時(shí)導(dǎo)電性能一樣D.圖丙反映該電學(xué)元件如果加上較高的反向電壓(大于40V)時(shí)，反向電流才急劇變大答案D解析由圖甲可知隨著電壓增加圖線斜率不變，即該元件電阻阻值的倒數(shù)不變，阻值不變，導(dǎo)電性能不變，故A錯(cuò)誤；由圖乙可知隨著電壓增加圖線斜率變小，該元件電阻阻值的倒數(shù)變小，阻值增加，導(dǎo)電性能隨電壓的增大而減弱，但不能說(shuō)明和溫度的變化情況，故B錯(cuò)誤；由圖丙可知加正向電壓和反向電壓時(shí)圖線關(guān)于原點(diǎn)不對(duì)稱(chēng)，因?yàn)闄M坐標(biāo)不一樣的，故導(dǎo)電性能不一樣，故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖丙可知該電學(xué)元件如果加上較高的反向電壓(大于40V)時(shí)，反向電流才急劇變大，故D正確?！咀兪?-2】小明在一根細(xì)橡膠管中灌滿(mǎn)食鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱．他將此鹽水柱接到電源兩端，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻恒定．握住鹽水柱兩端將它水平均勻拉伸到原長(zhǎng)的1.2倍，若忽略溫度對(duì)電阻率的影響，則此鹽水柱()A．通過(guò)的電流增大B．兩端的電壓增大C．阻值增大為原來(lái)的1.2倍D．電功率增大為原來(lái)的1.44倍答案B【變式6-3】電位器是變阻器的一種．如圖所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來(lái)，利用它改變燈泡的亮度，下列說(shuō)法正確的是()A．串接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗B．串接A、C使滑動(dòng)觸頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮C．串接A、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗D．串接B、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮答案AD解析根據(jù)電位器結(jié)構(gòu)和連線可知：串接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)回路電阻增大，回路電流減小，燈泡變暗，A正確；同理，D正確；串接A、C時(shí)，滑動(dòng)觸頭不能改變回路電阻，燈泡亮度不變，故B、C錯(cuò)誤．【題型7綜合問(wèn)題】【例7】如圖所示，圖線①、②分別表示小燈泡和電阻定值R的伏安特性曲線，P為圖線①上一點(diǎn)，縱坐標(biāo)為I2，橫坐標(biāo)為U1，PN為過(guò)P點(diǎn)的切線，交縱軸于I1且與圖線②平行。則下列說(shuō)法中正確的是()A．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻與電阻R的阻值相等B．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)C．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2－I1)D．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的功率大小為圖線①與橫軸所圍圖形面積的數(shù)值解析：選BP點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻R＝eq\f(U1,I2)，圖線②與PN平行，可得定值電阻的阻值R＝eq\f(U1,I2－I1)，故A、C錯(cuò)誤，B正確；P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的功率大小為P＝I2U1，圖線①與橫軸所圍圖形的面積的數(shù)值小于I2U1，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-1】一個(gè)內(nèi)阻可以忽略的電源，給一個(gè)絕緣圓管里的水銀供電，電流為0.1A，若把全部水銀倒在一個(gè)內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管里，那么通過(guò)的電流將是()A．0.4AB．0.8AC．1.6AD．3.2A解析：選C設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，第一個(gè)圓管內(nèi)部裝的水銀橫截面積為S，長(zhǎng)度為l，水銀的電阻率為ρ，則I1＝eq\f(E,R1)＝eq\f(E,ρ\f(l,S))＝eq\f(ES,ρl)，第二個(gè)圓管內(nèi)部裝的水銀橫截面積為4S，由于水銀的體積不變，則水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)變?yōu)閑q\f(l,4)，則I2＝eq\f(E,R2)＝eq\f(E,ρ\f(\f(l,4),4S))＝eq\f(16ES,ρl)＝16I1＝1.6A，故C正確。【變式7-2】如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷正確的是()A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示電阻絲的阻值與電壓成正比解析：選B圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故Ra>Rb，C錯(cuò)誤；由R＝ρeq\f(l,S)知a的橫截面積較小，A錯(cuò)誤，B正確；由圖像知導(dǎo)體的電阻與電壓無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤?！咀兪?-3】(多選)某種材料的圓柱形導(dǎo)體的長(zhǎng)度為l，橫截面的直徑為d，導(dǎo)體兩端所加電壓為U，當(dāng)這三個(gè)物理量中僅有一個(gè)物理量改變時(shí)，關(guān)于導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率，下列說(shuō)法正確的是()A．電壓變?yōu)?U，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．導(dǎo)體的長(zhǎng)度變?yōu)?l，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)C．導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?d，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)D．導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)閑q\f(d,2)，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變解析：選ABD根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)、電阻定律R＝ρeq\f(l,S)及電流的微觀表達(dá)式I＝neSv，聯(lián)立可得v＝eq\f(U,neρl)。僅電壓變?yōu)?U時(shí)，電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)?v，故A正確；僅導(dǎo)體的長(zhǎng)度變?yōu)?l時(shí)，電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)?.5v，故B正確；速率v與導(dǎo)體橫截面的直徑d無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確。

專(zhuān)題11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1游標(biāo)卡尺的使用】 【題型2螺旋測(cè)微器的使用】 【題型3電阻的測(cè)量】 【題型4電阻率的測(cè)量】 【題型5電流表、電壓表讀數(shù)問(wèn)題】 【題型6電阻箱問(wèn)題】 【題型1游標(biāo)卡尺的使用】【例1】某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為_(kāi)_______cm和________mm。答案60.104.20解析刻度尺的分度值為1mm，要估讀到0.1mm。游標(biāo)卡尺讀數(shù)為4mm＋10×0.02mm＝4.20mm?！咀兪?-1】如圖甲、乙所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺分別為9mm長(zhǎng)10等分、19mm長(zhǎng)20等分，則讀數(shù)依次為_(kāi)_______mm、________mm。解析：題圖甲讀數(shù)：主尺讀數(shù)為17mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是5×0.1mm＝0.5mm，最后結(jié)果是17mm＋0.5mm＝17.5mm。題圖乙讀數(shù)：主尺讀數(shù)為23mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是7×0.05mm＝0.35mm，最后結(jié)果是23mm＋0.35mm＝23.35mm。答案：17.523.35【變式1-2】如圖a、b所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的讀數(shù)依次為_(kāi)_______mm、________mm。解析：圖a讀數(shù)：整毫米是17mm，不足1毫米數(shù)是2×0.1mm＝0.2mm，最后結(jié)果是17mm＋0.2mm＝17.2mm。圖b讀數(shù)：整毫米是23mm，不足1毫米數(shù)是17×0.05mm＝0.85mm，最后結(jié)果是23mm＋0.85mm＝23.85mm。答案：17.223.85【變式1-3】如圖所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)卡尺從上至下分別為9mm長(zhǎng)10等分、19mm長(zhǎng)20等分、49mm長(zhǎng)50等分，它們的讀數(shù)依次為_(kāi)_______mm，________mm，________mm。答案17.723.853.18解析圖甲讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是7×0.1mm＝0.7mm，最后結(jié)果是17mm＋0.7mm＝17.7mm。圖乙讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是17×0.05mm＝0.85mm，最后結(jié)果是23mm＋0.85mm＝23.85mm。圖丙讀數(shù)：整毫米是3，不足1毫米數(shù)是9×0.02mm＝0.18mm，最后結(jié)果是3mm＋0.18mm＝3.18mm?！绢}型2螺旋測(cè)微器的使用】【例2】(1)如圖甲所示，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_(kāi)_________mm。(2)如圖乙所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)_________mm。答案(1)8.470(2)20.60解析(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度為8.0mm，可動(dòng)刻度為47.0×0.01mm＝0.470mm，所以最終讀數(shù)為8.0mm＋0.470mm＝8.470mm，由于需要估讀，最后的結(jié)果可以在8.469～8.471之間。(2)游標(biāo)卡尺游標(biāo)為20分度，總長(zhǎng)度為19mm，故每一小格為eq\f(19,20)＝0.95mm，由圖可知，主尺上32mm與游標(biāo)尺的第12個(gè)格對(duì)齊，故測(cè)量長(zhǎng)度為32mm－12×0.95mm＝20.60mm?！咀兪?-1】在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過(guò)程如圖丙、丁所示，校零時(shí)的讀數(shù)為_(kāi)_______mm，測(cè)得合金絲的直徑為_(kāi)_______mm。解析：由于螺旋測(cè)微器校零時(shí)有誤差，估讀為0.003mm，測(cè)量后的讀數(shù)為0.5mm＋14.5×0.01mm＝0.645mm，去掉校零誤差，可得合金絲的直徑為0.642mm。答案：0.0030.642(0.640～0.644均可)【變式2-2】完成下列螺旋測(cè)微器的讀數(shù)(如圖所示)。c．________mmd．________mme．________mmf．________mm答案：0.486(0.484～0.488)0.536(0.534～0.538)4．077(4.076～4.078)5.667(5.665～5.669)【變式2-3】某次實(shí)驗(yàn)中，小明用螺旋測(cè)微器測(cè)量一塊金屬板的厚度，刻度如圖甲所示，讀數(shù)為_(kāi)_____mm；用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量該金屬板的寬度，部分刻度如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_____cm。答案2.3972.015解析由圖可知，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為2mm＋39.7×0.01mm＝2.397mm，由圖可知，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為2cm＋3×0.05×0.1cm＝2.015cm?！绢}型3電阻的測(cè)量】【例3】某同學(xué)用伏安法測(cè)量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx，所用電壓表的內(nèi)阻為1kΩ，電流表內(nèi)阻為0.5Ω。該同學(xué)采用兩種測(cè)量方案，一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O、P兩點(diǎn)之間，另一種是跨接在O、Q兩點(diǎn)之間。測(cè)量得到如圖(b)所示的兩條U-I圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)圖(b)中標(biāo)記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點(diǎn)的方案測(cè)量得到的。(2)根據(jù)所用實(shí)驗(yàn)器材和圖(b)可判斷，由圖線____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結(jié)果更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，結(jié)果為_(kāi)_______Ω(保留1位小數(shù))。(3)考慮到實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻的影響，需對(duì)(2)中得到的結(jié)果進(jìn)行修正，修正后待測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_______Ω(保留1位小數(shù))。[解析](1)當(dāng)用電流表內(nèi)接法時(shí)，測(cè)量值為Rx1＝Rx＋RA＞Rx，當(dāng)用電流表外接法時(shí)，測(cè)量值為Rx2＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)＜Rx，圖線Ⅱ的斜率較小，應(yīng)為使用電流表外接法測(cè)量的結(jié)果，即電壓表跨接在O、P間測(cè)量得到的。(2)由圖線可得Rx約為50.0Ω，可知Rx＞eq\r(RARV)，所以用電流表內(nèi)接法測(cè)量的結(jié)果誤差較小，即由圖線Ⅰ得到的結(jié)果更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，測(cè)量結(jié)果Rx1＝eq\f(ΔU,ΔI)＝50.5Ω。(3)因?yàn)镽x1＝Rx＋RA，所以Rx＝Rx1－RA＝50.0Ω。[答案](1)O、P(2)Ⅰ50.5(3)50.0【變式3-1】圖為某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)量電阻的部分實(shí)驗(yàn)電路圖。在某次測(cè)量中，電壓表的示數(shù)為12.0V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.30A，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可計(jì)算出電阻R＝__________Ω。由于電表內(nèi)阻的影響，電阻R的測(cè)量值__________(選填“大于”或“小于”)真實(shí)值。答案40大于解析在該電路中，由歐姆定律可得R＝eq\f(U,I)＝eq\f(12.0,0.30)Ω＝40Ω，考慮電表的內(nèi)阻，電流表有分壓作用，故R兩端電壓偏大，電阻R的測(cè)量值偏大?！咀兪?-2】某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金的電阻率。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖甲所示的部件________(選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖甲中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為_(kāi)_______mm。(2)如圖乙所示是測(cè)量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出。合上開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中________(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了________(選填“短路”或“斷路”)。(3)在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23V和38mA，由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7Ω。為了更準(zhǔn)確地測(cè)出合金絲的阻值，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作怎樣的改進(jìn)？請(qǐng)寫(xiě)出兩條建議。解析：(1)讀數(shù)前先旋緊B，示數(shù)為0.01mm×41.0＝0.410mm。(2)電壓表的示數(shù)接近電源的電動(dòng)勢(shì)，電流表的示數(shù)很小，說(shuō)明電壓表串聯(lián)在電路中，由此推斷：合金絲沒(méi)有接入電路中，即電路中的7、9之間出現(xiàn)了斷路。(3)由于電流表內(nèi)阻約0.3Ω，可將電流表改為內(nèi)接；多次測(cè)量求平均值，可以讓測(cè)量誤差更小；或者用U-I圖像的斜率求出電阻。答案：(1)B0.410(2)7、9斷路(3)電流表改為內(nèi)接；測(cè)量多組電流和電壓值，計(jì)算出電阻的平均值。(或測(cè)量多組電流和電壓值，用圖像法求電阻值)【變式3-3】用以下器材可測(cè)量電阻Rx的阻值。待測(cè)電阻Rx，阻值約為600Ω；電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電壓表V1，量程500mV，內(nèi)阻r1＝1000Ω；電壓表V2，量程6V，內(nèi)阻r2約為10kΩ；電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻r3約為1Ω；定值電阻R0，R0＝60Ω；滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為150Ω；單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)測(cè)量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的eq\f(1,3)，并能測(cè)量多組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算Rx，則由已知量和測(cè)量物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx＝__________，式中各符號(hào)的意義是______________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)電路的最大電流約為I＝eq\f(6,600)A＝0.01A，電流表量程太大，可以把電壓表V1并聯(lián)一個(gè)定值電阻改裝成電流表，改裝后的電流表內(nèi)阻可計(jì)算出來(lái)，所以改裝電流表采用內(nèi)接法，電壓表選擇V2即可，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器需要分壓接法，電路如圖所示。(2)由電路圖可得，流過(guò)被測(cè)電阻的電流為I＝eq\f(U1,r1)＋eq\f(U1,R0)＝eq\f(U1R0＋r1,R0r1)，Rx＝eq\f(U2－U1,I)＝eq\f(U2－U1R0r1,U1R0＋r1)，U1為電壓表V1的讀數(shù)，U2為電壓表V2的讀數(shù)，r1為電壓表V1的內(nèi)阻，R0為定值電阻的阻值。[答案](1)見(jiàn)解析圖(2)eq\f(U2－U1R0r1,U1R0＋r1)U1為電壓表V1的讀數(shù)，U2為電壓表V2的讀數(shù)，r1為電壓表V1的內(nèi)阻，R0為定值電阻的阻值【題型4電阻率的測(cè)量】【例4】某同學(xué)欲測(cè)量一阻值大約為10Ω，粗細(xì)均勻的金屬絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)桌上除游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有以下器材可供選擇：A．電源E(電動(dòng)勢(shì)為6.0V)B．電壓表V(量程6V，內(nèi)阻約為8kΩ)C．電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω)D．電流表A2(量程3A，內(nèi)阻約為0.05Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值5Ω，額定電流2A)(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得該材料的長(zhǎng)度如圖甲所示，讀數(shù)L＝________cm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該材料的直徑如圖乙所示，讀數(shù)D＝________mm。(2)測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，為了便于調(diào)節(jié)，測(cè)量的盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用________(填所選儀器前的字母符號(hào))，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，在圖丙方框內(nèi)把實(shí)驗(yàn)原理圖補(bǔ)充完成，把器材符號(hào)標(biāo)在電路圖上。(3)設(shè)測(cè)得金屬絲的電阻為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，求得金屬絲的電阻率為ρ＝________(用R、L、D三個(gè)物理量表述)。解析：(1)游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為52mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×7mm＝0.35mm，所以最終讀數(shù)等于固定尺加上游標(biāo)尺的讀數(shù)之和為52mm＋0.35mm＝52.35mm＝5.235cm，螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為2mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×14.9mm＝0.149mm，所以最終讀數(shù)等于固定尺加上可動(dòng)尺的讀數(shù)之和為2mm＋0.149mm＝2.149mm(2.148～2.150均可)。(2)待測(cè)電阻的最大電流Imax＝eq\f(U,R)＝0.6A，因此選擇A1。滑動(dòng)變阻器阻值較小，用分壓式接法，待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，則有eq\f(RV,R)>eq\f(R,RA1)，電流表采用外接法，電路圖如圖所示。(3)根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,\f(1,4)πD2)，解得ρ＝Req\f(πD2,4L)。答案：(1)5.2352.149(2.148～2.150均可)(2)C見(jiàn)解析圖(3)Req\f(πD2,4L)【變式4-1】在“測(cè)量金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，(1)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑d，某次測(cè)量時(shí)，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖1所示，則該合金絲直徑的測(cè)量值d＝________mm。(2)若測(cè)出合金絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為d，電阻為R，則該合金電阻率的表達(dá)式ρ＝________。(用上述字母和通用數(shù)學(xué)符號(hào)表示)(3)按圖2所示的電路圖測(cè)量合金絲的電阻Rx。實(shí)驗(yàn)中除開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：A．待測(cè)合金絲Rx(接入電路部分的阻值約5Ω)B．電源(電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì))C．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.01Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)E．靈敏電流計(jì)G(滿(mǎn)偏電流Ig為200μA，內(nèi)阻rg為500Ω)F．滑動(dòng)變阻器(0～10Ω，允許通過(guò)的最大電流1A)G．滑動(dòng)變阻器(0～100Ω，允許通過(guò)的最大電流0.3A)H．電阻箱R0(0～99999.9Ω)為了測(cè)量準(zhǔn)確、調(diào)節(jié)方便，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。(均填寫(xiě)儀器前的字母)(4)按圖2所示的電路圖測(cè)量合金絲的電阻Rx，開(kāi)關(guān)閉合前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”)。(5)甲同學(xué)按照?qǐng)D2電路圖正確連接好電路，將電阻箱接入電路的阻值調(diào)為R0＝14500Ω，改變滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出了靈敏電流計(jì)G的示數(shù)IG和電流表A的示數(shù)IA的關(guān)系圖線如圖3所示。由此可知，合金絲接入電路的電阻測(cè)量值Rx＝______Ω。解析：(1)由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為1mm＋17.0×0.01mm＝1.170mm。(2)合金絲的電阻R＝ρeq\f(L,S)＝，解得電阻率ρ＝eq\f(πRd2,4L)。(3)電路最大電流約為I＝eq\f(U,R)＝0.8A，電流表應(yīng)選擇D；為方便實(shí)驗(yàn)操作滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F。(4)由題圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于b端。(5)根據(jù)圖2所示電路，由歐姆定律可知，合金絲阻值Rx＝eq\f(Ux,Ix)＝eq\f(IGrg＋R0,IA)＝4.5Ω。答案：(1)1.170(2)eq\f(πRd2,4L)(3)DF(4)b(5)4.5【變式4-2】某同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)度已知的電阻絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)螺旋測(cè)微器如圖所示。在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，先將電阻絲輕輕地夾在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，再旋動(dòng)________(選填“A”“B”或“C”)，直到聽(tīng)見(jiàn)“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測(cè)微器的損壞。(2)選擇電阻絲的________(選填“同一”或“不同”)位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值作為電阻絲的直徑。(3)如圖1中Rx為待測(cè)電阻絲。請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將滑動(dòng)變阻器接入如圖2所示實(shí)物電路中的正確位置。(4)為測(cè)量Rx，利用圖1所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1-I1關(guān)系圖像如圖3所示。接著，將電壓表改接在a、b兩端，測(cè)得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2-I2圖像。圖3(5)由此，可求得電阻絲的Rx＝________Ω。根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。解析：(1)A起固定作用，便于讀數(shù)；B為粗調(diào)，調(diào)節(jié)B使電阻絲與測(cè)微螺桿、測(cè)砧剛好接觸；然后調(diào)節(jié)C，C起微調(diào)作用。(2)電阻絲的粗細(xì)不一定均勻，為保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)在不同位置測(cè)直徑，然后取平均值作為測(cè)量值。(3)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接入電路，注意線不能交叉，如圖甲所示。(4)將所給的5組數(shù)據(jù)標(biāo)注在U-I圖像中，用過(guò)原點(diǎn)的直線把它們連在一起，讓盡可能多的點(diǎn)在直線上，如圖乙所示。(5)由題意知：eq\f(U1,I1)＝Rx＋RA＋R0，由U1-I1圖線的斜率可得eq\f(U1,I1)＝49.0Ω。eq\f(U2,I2)＝RA＋R0，由作出的U2-I2圖線的斜率可得eq\f(U2,I2)＝25.5Ω。故Rx＝23.5Ω。答案：(1)C(2)不同(3)見(jiàn)解析圖甲(4)見(jiàn)解析圖乙(5)23.5(23.0～24.0都算對(duì))【變式4-3】在“測(cè)量金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：(1)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的金屬絲的有效長(zhǎng)度L，再用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑D。某次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，則這次測(cè)量的讀數(shù)D＝________mm。(2)用多用電表測(cè)得金屬絲的阻值為3Ω，現(xiàn)在使用電流表和電壓表準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的阻值。為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實(shí)驗(yàn)，除電源(電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻很小)、待測(cè)電阻絲、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)外，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填器材前的字母)。A．電壓表V2(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)B．電壓表V1(量程15V，內(nèi)阻約15kΩ)C．電流表A1(量程600mA，內(nèi)阻約1Ω)D．電流表A2(量程3A，內(nèi)阻約0.02Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(總阻值10Ω，額定電流2A)F．滑動(dòng)變阻器R2(總阻值100Ω，額定電流2A)(3)若采用圖2所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻，電壓表的左端應(yīng)與電路中的________點(diǎn)相連(選填“a”或“b”)。若某次測(cè)量中，電壓表和電流表讀數(shù)分別為U和I，請(qǐng)用上述直接測(cè)量的物理量(D、L、U、I)寫(xiě)出電阻率ρ的計(jì)算式：ρ＝________。(4)若采用圖3的電路測(cè)量電阻率，圖中的電流表內(nèi)阻跟R0接近。閉合開(kāi)關(guān)S，多次移動(dòng)滑片P的位置改變電路中接入金屬絲的有效長(zhǎng)度，分別記錄每次電流表的示數(shù)I和接入電路中金屬絲的有效長(zhǎng)度L。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的數(shù)據(jù)，作出的下列圖像合理的是________。解析：(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)＋可動(dòng)刻度讀數(shù)×分度值＝0.5mm＋1.7×0.01mm＝0.517mm。(2)由于電源電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻很小，所以電壓表選擇V2。待測(cè)電阻約3Ω，電路的總電流最大值約1A左右，所以電流表采用A1。電路中電阻較小，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，為了方便調(diào)節(jié)，采用R1。(3)根據(jù)大內(nèi)小外規(guī)律可知采用伏安法外接法來(lái)測(cè)量電路，所以電壓表的左端應(yīng)與電路中的b點(diǎn)相連。電阻率為ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(UπD2,4IL)。(4)根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E＝IR0＋2Iρeq\f(L,S)＋r，整理可得eq\f(1,I)＝eq\f(2ρ,ES)L＋eq\f(R0＋2r,E)，則有eq\f(1,I)＝kL＋b，k＝eq\f(2ρ,ES)，b＝eq\f(R0＋2r,E)，所以B、C正確，A、D錯(cuò)誤。答案：(1)0.517(±0.02)(2)ACE(3)beq\f(πUD2,4IL)(4)BC【題型5電流表、電壓表讀數(shù)問(wèn)題】【例5】(1)如圖甲所示，當(dāng)電流表使用的量程為0～0.6A時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表________A，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為_(kāi)_______A；當(dāng)電流表使用的量程為0～3A時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)中每一小格代表________A，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為_(kāi)_______A。(2)如圖乙所示，當(dāng)電壓表使用的量程為0～3V時(shí)，每一小格代表________V，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為_(kāi)_______V；當(dāng)電壓表使用的量程為0～15V時(shí)，則表盤(pán)刻度每一小格代表________V，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為_(kāi)_______V。答案(1)0.020.360.11.80(2)0.12.100.510.5解析(1)當(dāng)電流表使用0～0.6A量程時(shí)，刻度盤(pán)上的每一小格代表0.02A，表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為0.36A；當(dāng)電流表使用0～3A量程時(shí)，每一小格代表0.1A，表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為1.80A。(2)當(dāng)電壓表使用0～3V量程時(shí)，每一小格代表0.1V，表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為2.10V；當(dāng)電壓表使用0～15V量程時(shí)，每一小格代表0.5V，表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為10.5V?！咀兪?-1】圖戊所示是電流表的刻度線，若使用0.6A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表________A，表針的示數(shù)是________A；若使用3A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表______A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_____A。圖己所示是電壓表的刻度線，若使用3V量程時(shí)，每小格表示______V，圖中指針的示數(shù)為_(kāi)_____V；若使用15V量程，則這時(shí)表盤(pán)刻度每小格表示________V，圖中表針指示的是______V。答案：0.020.440.12.200.11.700.58.5【變式5-2】正確讀出圖中各電表的讀數(shù)：①如圖g，接0～3V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_____V；接0～15V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______V。②如圖h，接0～3A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_____A；接0～0.6A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______A。答案：①2.1610.8②0.800.16【變式5-3】如圖甲所示是學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的兩個(gè)量程的電流表的刻度盤(pán)，當(dāng)用量程為0.6A的“＋”和“－”接線柱時(shí)，能測(cè)的最大電流是________A，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表________A；圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A；當(dāng)使用量程為3A的電流表的“＋”和“－”兩個(gè)接線柱時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A。圖乙為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的有兩個(gè)量程的電壓表刻度盤(pán)。當(dāng)使用較小量程時(shí)，測(cè)量電壓最大值不得超過(guò)__________V，每小格表示________V，圖中指針示數(shù)為_(kāi)_______V；若使用的是較大量程，則表盤(pán)刻度每小格表示________V，圖中指針示數(shù)為_(kāi)_________V。答案0.600.020.340.11.703.000.12.200.511.0【題型6電阻箱問(wèn)題】【例6】電阻箱旋鈕位置如圖所示，則電阻箱接入的阻值為_(kāi)_______Ω。答案35000.0【變式6-1】如圖庚所示為旋鈕式電阻箱，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為_(kāi)_______Ω。今欲將接入電路的電阻改為2087Ω，最簡(jiǎn)單的操作方法是______________________________________________。若用兩個(gè)這樣的電阻箱，則可得到的電阻值范圍為_(kāi)___________。解析：電阻為1987Ω。最簡(jiǎn)單的操作方法是將“×1k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0。每個(gè)電阻箱的最大阻值是9999Ω，用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻為2×9999Ω＝19998Ω，故兩個(gè)這樣的電阻箱可得到的電阻值范圍為0～19998Ω。答案：1987將“×1k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到00～19998Ω【變式6-2】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路探究在25℃～80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性．所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱(chēng)值(25℃時(shí)的阻值)為900.0Ω；電源E(6V，內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150mV)；定值電阻R0(阻值20.0Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～999.9Ω)；單刀開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖甲連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃.將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開(kāi)S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)．逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0℃.實(shí)驗(yàn)得到的R2－t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表．t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問(wèn)題：(1)在閉合S1前，圖甲中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到________(填“a”或“b”)端．(2)在圖乙的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出R2－t曲線．(3)由圖乙可得到RT在25℃～80℃范圍內(nèi)的溫度特性．當(dāng)t＝44.0℃時(shí)，可得RT＝________Ω.(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖丙所示，該讀數(shù)為_(kāi)_______Ω，則手心溫度為_(kāi)_____℃.答案(1)b(2)如圖所示(3)450(4)620.033.0解析(1)閉合開(kāi)關(guān)S1前，應(yīng)讓滑片移動(dòng)到b端，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大．(3)由圖象可知t＝44.0℃時(shí)，電阻的阻值為450Ω.(4)由題圖可得電阻箱阻值為620.0Ω，由圖象可得溫度約為33.0℃.【變式6-3】電流表A1的量程為0～200μA、內(nèi)電阻約為500Ω，現(xiàn)要測(cè)其內(nèi)阻，除若干開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下：電流表A2：與A1規(guī)格相同；滑動(dòng)變阻器R1：阻值0～20Ω；電阻箱R2：阻值0～9999Ω；保護(hù)電阻R3：阻值約為3kΩ；電源：電動(dòng)勢(shì)E約1.5V、內(nèi)電阻r約2Ω。(1)如圖所示，某同學(xué)想用替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路，在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中，使實(shí)驗(yàn)可以完成。(2)電路補(bǔ)充完整后，請(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟。a．先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置，再把電阻箱R2的阻值調(diào)到________(填“最大”或“最小”)。b．閉合開(kāi)關(guān)S1、S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使兩電流表的指針在滿(mǎn)偏附近，記錄電流表A2的示數(shù)I。c．?dāng)嚅_(kāi)S1，保持S閉合、R1不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表A2的示數(shù)________，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R0，則電流表A1內(nèi)電阻r＝________。[解析](1)滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電流表內(nèi)阻，因此必須采用分壓接法，電路圖如圖所示。(2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大，以保證電表安全；c.替代法最簡(jiǎn)單的操作是讓A2示數(shù)不變，則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值。[答案](1)圖見(jiàn)解析(2)a.最大c．再次為I(或仍為I)R0

專(zhuān)題11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1游標(biāo)卡尺的使用】 【題型2螺旋測(cè)微器的使用】 【題型3電阻的測(cè)量】 【題型4電阻率的測(cè)量】 【題型5電流表、電壓表讀數(shù)問(wèn)題】 【題型6電阻箱問(wèn)題】 【題型1游標(biāo)卡尺的使用】【例1】某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為_(kāi)_______cm和________mm。答案60.104.20解析刻度尺的分度值為1mm，要估讀到0.1mm。游標(biāo)卡尺讀數(shù)為4mm＋10×0.02mm＝4.20mm?！咀兪?-1】如圖甲、乙所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺分別為9mm長(zhǎng)10等分、19mm長(zhǎng)20等分，則讀數(shù)依次為_(kāi)_______mm、________mm。解析：題圖甲讀數(shù)：主尺讀數(shù)為17mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是5×0.1mm＝0.5mm，最后結(jié)果是17mm＋0.5mm＝17.5mm。題圖乙讀數(shù)：主尺讀數(shù)為23mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是7×0.05mm＝0.35mm，最后結(jié)果是23mm＋0.35mm＝23.35mm。答案：17.523.35【變式1-2】如圖a、b所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的讀數(shù)依次為_(kāi)_______mm、________mm。解析：圖a讀數(shù)：整毫米是17mm，不足1毫米數(shù)是2×0.1mm＝0.2mm，最后結(jié)果是17mm＋0.2mm＝17.2mm。圖b讀數(shù)：整毫米是23mm，不足1毫米數(shù)是17×0.05mm＝0.85mm，最后結(jié)果是23mm＋0.85mm＝23.85mm。答案：17.223.85【變式1-3】如圖所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)卡尺從上至下分別為9mm長(zhǎng)10等分、19mm長(zhǎng)20等分、49mm長(zhǎng)50等分，它們的讀數(shù)依次為_(kāi)_______mm，________mm，________mm。答案17.723.853.18解析圖甲讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是7×0.1mm＝0.7mm，最后結(jié)果是17mm＋0.7mm＝17.7mm。圖乙讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是17×0.05mm＝0.85mm，最后結(jié)果是23mm＋0.85mm＝23.85mm。圖丙讀數(shù)：整毫米是3，不足1毫米數(shù)是9×0.02mm＝0.18mm，最后結(jié)果是3mm＋0.18mm＝3.18mm。【題型2螺旋測(cè)微器的使用】【例2】(1)如圖甲所示，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_(kāi)_________mm。(2)如圖乙所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)_________mm。答案(1)8.470(2)20.60解析(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度為8.0mm，可動(dòng)刻度為47.0×0.01mm＝0.470mm，所以最終讀數(shù)為8.0mm＋0.470mm＝8.470mm，由于需要估讀，最后的結(jié)果可以在8.469～8.471之間。(2)游標(biāo)卡尺游標(biāo)為20分度，總長(zhǎng)度為19mm，故每一小格為eq\f(19,20)＝0.95mm，由圖可知，主尺上32mm與游標(biāo)尺的第12個(gè)格對(duì)齊，故測(cè)量長(zhǎng)度為32mm－12×0.95mm＝20.60mm?！咀兪?-1】在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過(guò)程如圖丙、丁所示，校零時(shí)的讀數(shù)為_(kāi)_______mm，測(cè)得合金絲的直徑為_(kāi)_______mm。解析：由于螺旋測(cè)微器校零時(shí)有誤差，估讀為0.003mm，測(cè)量后的讀數(shù)為0.5mm＋14.5×0.01mm＝0.645mm，去掉校零誤差，可得合金絲的直徑為0.642mm。答案：0.0030.642(0.640～0.644均可)【變式2-2】完成下列螺旋測(cè)微器的讀數(shù)(如圖所示)。c．________mmd．________mme．________mmf．________mm答案：0.486(0.484～0.488)0.536(0.534～0.538)4．077(4.076～4.078)5.667(5.665～5.669)【變式2-3】某次實(shí)驗(yàn)中，小明用螺旋測(cè)微器測(cè)量一塊金屬板的厚度，刻度如圖甲所示，讀數(shù)為_(kāi)_____mm；用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量該金屬板的寬度，部分刻度如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_____cm。答案2.3972.015解析由圖可知，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為2mm＋39.7×0.01mm＝2.397mm，由圖可知，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為2cm＋3×0.05×0.1cm＝2.015cm?！绢}型3電阻的測(cè)量】【例3】某同學(xué)用伏安法測(cè)量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx，所用電壓表的內(nèi)阻為1kΩ，電流表內(nèi)阻為0.5Ω。該同學(xué)采用兩種測(cè)量方案，一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O、P兩點(diǎn)之間，另一種是跨接在O、Q兩點(diǎn)之間。測(cè)量得到如圖(b)所示的兩條U-I圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)圖(b)中標(biāo)記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點(diǎn)的方案測(cè)量得到的。(2)根據(jù)所用實(shí)驗(yàn)器材和圖(b)可判斷，由圖線____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結(jié)果更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，結(jié)果為_(kāi)_______Ω(保留1位小數(shù))。(3)考慮到實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻的影響，需對(duì)(2)中得到的結(jié)果進(jìn)行修正，修正后待測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_______Ω(保留1位小數(shù))。[解析](1)當(dāng)用電流表內(nèi)接法時(shí)，測(cè)量值為Rx1＝Rx＋RA＞Rx，當(dāng)用電流表外接法時(shí)，測(cè)量值為Rx2＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)＜Rx，圖線Ⅱ的斜率較小，應(yīng)為使用電流表外接法測(cè)量的結(jié)果，即電壓表跨接在O、P間測(cè)量得到的。(2)由圖線可得Rx約為50.0Ω，可知Rx＞eq\r(RARV)，所以用電流表內(nèi)接法測(cè)量的結(jié)果誤差較小，即由圖線Ⅰ得到的結(jié)果更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，測(cè)量結(jié)果Rx1＝eq\f(ΔU,ΔI)＝50.5Ω。(3)因?yàn)镽x1＝Rx＋RA，所以Rx＝Rx1－RA＝50.0Ω。[答案](1)O、P(2)Ⅰ50.5(3)50.0【變式3-1】圖為某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)量電阻的部分實(shí)驗(yàn)電路圖。在某次測(cè)量中，電壓表的示數(shù)為12.0V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.30A，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可計(jì)算出電阻R＝__________Ω。由于電表內(nèi)阻的影響，電